化学反应速率与平衡Word文档格式.docx
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C.v(D)=0.4mol·
min-1D.v(C)=0.1mol·
6.已知反应4NH3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列正确的关系是( )
A.
v(NH3)=v(O2)B.
v(O2)=v(H2O)
C.
v(NH3)=v(H2O)D.
v(O2)=v(NO)
7.
(1)将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:
2A(g)+B(g)
2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol·
L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·
s-1②用物质B表示反应的平均速率为0.6mol·
③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol·
L-1
其中正确的是( )
A.①③B.①④C.②③D.③④
(2)若①②中用A、B表示反应的平均速率分别为0.3mol·
s-1、0.6mol·
s-1,哪种物质表示的反应速率更快?
(3)若物质A的转化率经过计算为30%,那么,物质B的转化率为多少?
你能迅速得出答案吗?
8.NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应:
4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(g)现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2,4min后,测得生成的H2O占混合气体体积的40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是( )
A.v(N2)=0.125mol·
min-1B.v(H2O)=0.375mol·
C.v(O2)=0.225mol·
min-1D.v(NH3)=0.250mol·
知识点二 影响化学反应速率的因素
1.化学反应速率理论
(1)有效碰撞:
反应物分子间能__________的碰撞。
发生条件:
①发生碰撞的分子具有较高的能量;
②分子在__________发生碰撞。
(2)活化分子:
化学反应中,能量较高、有可能发生________的分子。
(3)活化能:
活化分子的________与所有分子的__________之差。
(4)理论解释(有气体参加的化学反应)
项目
条件
改变
活化能
分子总数
单位体积内
有效碰撞次数
化学反应速率
活化分
子数
活化分子百分数
增大浓度
增大压强
升高温度
加催化剂
2.影响化学反应速率的因素
(1)内因(主要因素):
反应物本身的________,如金属与水反应的速率:
Na____Mg____Al。
(2)外因(其他条件不变,改变一个条件)
1.在下列事实中,什么因素影响了化学反应的速率?
(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸________。
(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒__________。
(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象,若一起投入水中,很快生成红色HgI2________。
(4)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体___________。
(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块,产生气体有快有慢______。
(6)同样大小的石灰石分别在0.1mol·
L-1的盐酸和1mol·
L-1的盐酸中反应速率不同__________。
(7)夏天的食品易变霉,冬天就不易发生该现象______。
2.对反应A+B=AB来说,常温下按以下情况进行反应:
①20mL溶液中含A、B各0.01mol ②50mL溶液中含A、B各0.05mol ③0.1mol·
L-1的A、B溶液各10mL ④0.5mol·
L-1的A、B溶液各50mL四者反应速率的大小关系是( )
A.②>
①>
④>
③B.④>
③D.①>
④
3.一定温度下,反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( )
A.缩小体积使压强增大B.恒容,充入N2
C.恒容,充入HeD.恒压,充入He
4.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2
CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。
反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。
在一定温度下,获得如下实验数据:
实验
序号
初始浓度c/mol·
溴颜色消失
所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
145
③
0.40
0.0020
580
分析实验数据所得出的结论不正确的是( )
A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大B.实验②和③的v(Br2)相等
C.增大c(HCl),v(Br2)增大D.增大c(Br2),v(Br2)增大
5.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/mol·
A
25
5
0.1
10
B
0.2
C
35
D
知识点三 控制变量法探究影响化学反应速率的因素
1.某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。
所用HNO3浓度为
1.00mol·
L-1、2.00mol·
L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298K、308K,每次实验HNO3的用量为25.0mL,大理石用量为10.00g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号
T/K
大理石规格
HNO3浓度/mol·
实验目的
298
粗颗粒
2.00
(Ⅰ)实验①和②探究HNO3的浓度对该反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和________探究温度对该反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和________探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。
2.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。
在常温下完成实验。
反应物
催化剂
10mL2%H2O2溶液
无
10mL5%H2O2溶液
1mL0.1mol·
L-1FeCl3溶液
10mL5%H2O2溶液+少量HCl溶液
⑤
10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________________________。
(2)常温下5%H2O2溶液的pH约为6,H2O2的电离方程式为____________________。
(3)实验①和②的目的是_________________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。
资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。
为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是_______________________。
(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是______________________________________。
第二讲 化学平衡状态
知识点一 化学平衡状态的建立
1.一定条件下,将0.3molCO和0.3molH2O(g)通入2L密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)。
①反应刚开始时,________浓度最大,正反应速率最大;
________浓度为0,____反应速率为0。
②随着反应的进行,反应物浓度逐渐________,正反应速率逐渐________;
生成物浓度逐渐________,逆反应速率逐渐________,最终正、逆反应速率________,达到平衡状态,此时反应体系中各物质的浓度均____________。
③依据以上叙述画出反应的v-t图象:
2.在密闭容器中反应:
X(g)+Y(g)2Z(g),已知X、Y、Z的起始浓度分别为0.1mol·
L-1、0.3mol·
L-1、
0.2mol·
L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( )
A.Z为0.3mol·
L-1B.Y为0.4mol·
L-1C.X为0.2mol·
L-1D.Z为0.4mol·
3.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·
L-1、0.08mol·
L-1,则下列判断正确的是( )
A.c1∶c2=3∶1B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0mol·
L-1<
c1<
0.14mol·
知识点二 化学平衡状态的标志
1.向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,在一定条件下使反应N2+3H2
2NH3发生,有关说法正确的是( )
A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3
B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零
2.可逆反应:
2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志的是( )
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部
3.下列说法可以证明H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是____________(填序号)。
①单位时间内生成nmolH2的同时,生成nmolHI ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
③百分含量w(HI)=w(I2) ④反应速率v(H2)=v(I2)=
v(HI) ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1
⑥温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化 ⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化
⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
4.在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再变化时,能够表明该反应已达平衡状态的是( )
A.混合气体的压强B.混合气体的平均相对分子质量
C.A的物质的量浓度D.气体的总物质的量
5.一定温度下,下列叙述不能作为可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态标志的是( )
①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④C的物质的量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的总物质的量不再变化
⑦单位时间消耗amolA,同时生成3amolB ⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
A.②⑧B.④⑦C.①③D.⑤⑥
第三讲 化学平衡的移动
知识点一 化学平衡的移动
1.概念
达到平衡状态的反应在条件改变后,平衡状态被破坏的过程。
2.过程
3.外界条件对化学平衡的影响
在一定条件下,aA(g)+bB(g)
mC(g) ΔH<
0达到了平衡状态,改变下列条件对平衡的影响如下:
(1)浓度
①增大A的浓度或减小C的浓度,平衡向________方向移动;
②增大C的浓度或减小A的浓度,平衡向________方向移动。
(2)压强
①若a+b≠m
增大压强,平衡向______________的方向移动;
减小压强,平衡向____________________的方向移动;
②若a+b=m
改变压强,平衡____移动。
(3)温度
升高温度,平衡向____________方向移动;
降低温度,平衡向____________方向移动。
(4)催化剂
使用催化剂,因其能同等倍数地改变正、逆反应速率,平衡____移动。
4.勒夏特列原理
(1)内容
如果改变影响平衡的条件之一(如________、________或________),平衡将向着能够__________的方向移动。
(2)适用
①该原理适用于化学平衡、溶解平衡、电离平衡、水解平衡等动态平衡。
②这种减弱并不能消除外界条件的变化。
5.几种特殊情况
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对化学平衡没影响。
(2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响
①恒温、恒容条件
原平衡体系
体系总压强_________―→体系中各组分的浓度_________―→平衡_________。
②恒温、恒压条件
体系总压强_______―→容器体积_______―→体系中各组分的浓度________―→等效于_________―→平衡_________。
(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
1.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>
0,当反应达到平衡时,下列措施:
①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是( )
A.①②④B.①④⑥C.②③⑤D.③⑤⑥
2.将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是( )
A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍
D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅
3.对已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是( )
①生成物的百分含量一定增加 ②生成物的产量一定增加
③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥使用了适宜的催化剂
A.②⑤B.①②C.③⑤D.④⑥
4.在密闭容器中发生下列反应:
aA(g)
cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是( )
A.A的转化率变小B.平衡向正反应方向移动
C.D的体积分数变大D.a>
c+d
5.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应mX(g)
nY(g) ΔH=QkJ·
mol-1。
反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:
1
2
4
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
0.70
下列说法正确的是( )
A.m>
nB.Q<
C.温度不变,压强增大,Y的质量分数减少
D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
知识点二 化学平衡的移动图像分析
1.在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>
0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。
下列判断不正确的是( )
A.10min时,改变的外界条件可能是升高温度
B.0~10min内,v(H2)=0.15mol·
C.恒温下,缩小容器体积,一段时间内v逆>
v正
D.12min时,反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化
2.在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应:
N2O4(g)2NO2(g) ΔH>
0,反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。
(1)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的是________点。
从起点开始首次达到平衡时,以NO2表示的反应速率为____________。
(2)25min时,加入了__________(填加入物质的化学式及加入的物质的量),使平衡发生了移动。
3.已知NO2和N2O4可以相互转化:
2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)。
现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如图所示,回答下列问题:
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线______表示NO2浓度随时间的变化;
a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是________。
(2)前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=__________mol·
min-1;
反应进行至25min时,曲线发生变化的原因是_________________________________。
(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态,在25min时还可以采取的措施是_______。
A.加入催化剂B.缩小容器体积
C.升高温度D.加入一定量的N2O4
4.在体积为2L的密闭容器中,高温下发生反应:
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。
其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。
(1)反应在1min时第一次达到平衡状态,固体的质量增加了3.2g。
用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)=__________。
(2)反应进行至2min时,若只改变温度,曲线发生的变化如图所示,3min时再次达到平衡,则ΔH______0(填“>
”、“<
”或“=”)。
(3)5min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动。
下列说法正确的是________(填写编号)。
a.v正先增大后减小b.v正先减小后增大
c.v逆先增大后减小d.v逆先减小后增大
表示n(CO2)变化的曲线是__________(填写图中曲线的字母编号)。
(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态:
_________________________。
5.一定温度下在密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
下列叙述中正确的是( )
A.反应的化学方程式为5YX
B.t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.t2时,正、逆反应速率相等
D.t3时,逆反应速率大于正反应速率
6.某温度下,在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后,改变条件对反应[2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),ΔH<
0]的正、逆反应速率的影响如图所示:
(1)加催化剂对反应速率影响的图像是________(填序号,下同),平衡________移动。
(2)升高温度对反应速率影响的图像是________,平衡向________方向移动。
(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________,平衡向________方向移动。
7.某
温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该
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